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RÉSUMÉ
Le gaz naturel est une énergie fossile dont les ressources sont importantes et dont les réserves prouvées augmentent régulièrement. Cette énergie trouve naturellement sa place comme carburant pour les applications industrielles et le transport. Quel que soit son champ d’application, cet hydrocarbure présente des avantages spécifiques qui en font une alternative stratégique tant pour une recherche de diversification énergétique viable, que pour élargir l’offre que constituent les carburants liquides conventionnels.
Après une brève présentation dans cet article du gaz naturel en tant qu’énergie fossile, la composition du gaz naturel et les caractéristiques physico-chimiques qui en découlent seront analysées et confrontées aux attentes des motoristes
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Lire l’articleAuteur(s)
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Richard TILAGONE : Chef du département Moteur IFPEN Lyon - Ingénieur ENSPM, option moteur, et Institut national des sciences appliquées (INSA-Lyon), département Génie mécanique-Construction, France
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Bertrand LECOINTE : Chef de projet Moteurs à gaz – IFPEN Lyon - Ingénieur ENSPM, option moteur, et Institut national des sciences appliquées (INSA-Rouen), département Énergétique et Propulsion, France
INTRODUCTION
Le gaz naturel est une énergie fossile dont les ressources sont importantes et dont les réserves prouvées augmentent régulièrement. Cette énergie trouve naturellement sa place comme carburant pour les applications industrielles et le transport. Quel que soit son champ d'application, cet hydrocarbure présente des avantages spécifiques qui en font une alternative stratégique tant pour une recherche de diversification énergétique viable, que pour élargir l'offre que constituent les carburants liquides conventionnels.
Cet article, divisé en deux parties [BM 2 591] et [BM 2 592], étudie dans cette première partie le gaz naturel en tant que carburant pour moteur à combustion interne pour les véhicules de transport terrestres. Bien que représentant des marchés très importants, les applications marines, stationnaires et cogénération ainsi que l'application ferroviaire ne sont pas abordées, sachant que les technologies évoquées dans cet article sont pour une part importante, similaires à celles utilisées pour ces applications. L'objectif est donc de donner un éclairage suffisamment large pour aborder les principaux éléments nécessaires pour estimer le potentiel de ce carburant gazeux. Par souci d'honnêteté, les avantages et les inconvénients ont été systématiquement présentés, cet article n'ayant pas pour vocation la promotion de la filière du gaz naturel véhicule, même s'il y contribue, mais, encore une fois, celle d'en donner les éléments d'appréciation les plus pertinents.
Après une brève présentation du gaz naturel en tant qu'énergie fossile, sa composition et les caractéristiques physico-chimiques qui en découlent seront analysées et confrontées aux attentes des motoristes.
L'analyse des différentes approches technologiques aujourd'hui mises en œuvre et des pistes d'évolution est ensuite présentée dans l'article « Gaz naturel – Carburant pour véhicule » [BM 2 592] en tenant compte des contraintes propres à l'utilisation de carburant gazeux sur un véhicule. Les contextes normatifs et fiscaux seront partiellement abordés dans le « Pour en savoir plus ».
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 2004 par Richard TILAGONE
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Présentation
Gaz naturel : un carburant d'avenir ?
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5. Conclusion
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À la fois ressource énergétique abondante et carburant pour le transport, le gaz naturel offre des caractéristiques physico- chimiques qui en font un carburant à très fort potentiel pour la diversification énergétique et la réduction des émissions de CO2 .
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Les variations de composition constatées représentent des difficultés à surmonter dans le cadre d'une utilisation sur véhicule. Bien que les systèmes de régulation disponibles soient suffisamment robustes pour s'affranchir de ces variations (dans une certaine limite quand même), celles-ci ont cependant une influence directe sur la quantité d'énergie stockée à bord du véhicule, donc son autonomie. Le recours à du GNL offre des perspectives intéressantes.
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L'émergence forte des gaz de schistes, la nécessité de diversifier les carburants pour le transport et les contraintes normatives en termes d'émissions polluantes, émissions de CO2 et de consommation redonne de l'intérêt au gaz naturel comme solution énergétique alternative pour le transport.
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Les contraintes sur les émissions de CO2 et le coût attractif du gaz poussent à une utilisation de plus en plus importante pour le transport. Le frein majeur étant actuellement lié à la faiblesse des infrastructures de distribution. L'Europe souhaite développer cette filière via l'émergence d'un réseau GNL aussi bien pour le transport routier que pour le fluvial. En parallèle, la mise en œuvre des prochaines normes IMO pour le domaine maritime laisse entrevoir une entrée massive de ce carburant. Par ailleurs l'émergence de filière biogaz renforcerait également l'attrait de ce carburant.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BP - Statistical review of world energy. - Juin 2013 bp.com/statisticalrevie.
-
(2) - GDF-SUEZ - Combustibles gazeux et principes de la combustion. - BT104, janv. 1993.
-
(3) - KUBESH (J.), KING (S.), LISS (W.) - Effect of gas composition on octane number of natural gas fuels. - SAE Technical Paper 922359, doi:10.4271/922359 (1992).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
http://www.ifpenergiesnouvelles.fr/
HAUT DE PAGE
NF EN ISO 13686 (08-13), Gaz naturel. Désignation de la qualité.
NF EN ISO 5164 (12-05), Produits pétroliers – Détermination des caractéristiques antidétonantes des carburants pour moteurs automobile –...
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Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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